钻石是这样加工出来的

1.2钻石的物理化学性质
钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的，属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素，其中最重要的是N和B，他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417，色散中等，为0.044。均质体。热导率为0.35卡/厘米/秒/度。用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52克/立方厘米。钻石具有发光性，日光照射后 ，夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射，发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定，在常温下不易溶于酸和碱。
图1-1：钻石加丁的5个关键流程,(a)研究(b)标线(c)据切(d)打圆(d)抛光
IGI国际宝研究院在其主页上将传统的钻石加工流程概括为图1-1的五个步骤：1.研究与设计。2.绘制标线。3.锯切。4.打圆。5.抛光。
原石加工环节中最为重要的步骤是标线设计。在标线设计环节中，需要考虑1.钻石晶体形态与大小。2.原石的净度与内含物分布情况。3.设计原则。
2.4钻石的打磨
打磨工艺一般分为两种起瓣和抛光。在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上，车磨出所有瓣面（刻面），使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是，首先在底层做出8个大面，然后做16个刻面。加尖底，共25个刻面，正确改错了，并由此延伸出三角小面，风筝面及腰上刻面，一共33个刻面，这样一颗圆形钻石一共58个刻面，如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序，这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定，如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序，又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而，任何钻石毛坯，有两道工序是必不可少的，这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面，其位置和角度都是经精确计算的，使钻石发出最大的光彩。由此可见，切割世界上最坚硬的宝石——钻石，不仅需要先进的设备，更需要切割师有丰富的经验、高度责任心和全神贯注，才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石，可能穿越过许多国家，经过若干人之手，通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。
由此可见，切割世界上最坚硬的宝石——钻石，不仅需要先进的设备，更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注，才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石，可能遗穿越过许多国家，经过若干人之手，通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。
参考文献
[1]世界最大的钻石“非洲之星”.
http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2013/2/269507.shtm?id=269507, 2013-02-08.
[2]张蓓莉.系统宝石学[M].北京:地质出版社，2006(5):131-193.
[3]李通一,李津,李济.钻石[M].香港,香港唯美出版公司,2004.194-231
2钻石加工方法
钻石加工最早始于印度，大约在十四世纪传入欧洲的威尼斯、布鲁日、佛兰德、巴黎和安特卫普等地。经过约两个世纪，法国的巴黎和比利时的安特卫普两个城市成为国际钻石加工中心[1]。传统钻石加方式，从纯手工到机械化、自动化，经历了数百年的变迁，但基本原理并没存太大变化。一枚钻石从原石变成饰品钻石，大体需要经过设计标线、劈开钻石、锯钻、粗磨、研磨、抛光和检验的过程[3]。
2.1.1划线的原则
划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记，显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。标线设计的宗旨是确保成品钻（的价值最大化，成满足特定的成品钻石需求，如花式切割、八心八箭切割等。还要包含以几项：
(1)保重原则：即切割出克拉数最大的成品钻石。
(2)净度优化原则：即在设计标线的时候，考虑含物、内部缺陷的位置，尽量把缺陷设计在成品钻中不显眼的位置，以尽可能提升成品钻石的净度。
2.1钻石的设计
标记（划线）：这是钻石切割的第一步，先检验钻、并在钻石表面做标记，做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石，以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点：即既要尽量保持最大的重量，又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构，如果是大颗粒钻石，这项工作可能要历时数月，对普通钻坯则需要几分钟。不过，不论钻坯如何细小，每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。
1.1钻石的形成
钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨（黑色），而在高温、极高气压及还原环境（通常来说就是一种缺氧的环境）中则结晶为珍贵的钻石（无色）。
自从钻石在印度被发现以来，就有人在河边、河滩上捡到钻石，这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩，被风化、破碎后，钻石随水流被带到下游地带，比重大的钻石被埋在沙砾中。
关键字：钻石 钻石加工
钻石是这样加工出来的
1.课题背景
钻石是整个珠宝商贸中占据很大比例的一种贵重宝石，与其他宝石一样，每一件钻石首饰，都经过了原石开采、设计切割、后期加工的流程，才进入市场。作为流通量和销售额最大的宝石品种之一，钻石的每一个工艺环节，都决定了最终的成本与售价，即经济价值。一枚钻石，在开采出来之后，如何进行切磨，才能产出最大的价值？整个钻石行业都十分关注这个问题。
通常一颗钻石，必须经过仔细的切磨、加工，才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此，钻石的车工，直接影响钻石的价值，详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵，并充分展示钻石的美，以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤：划线、劈割、锯切、成型、抛光。由此可见，切割世界上最坚硬的宝石——钻石，不仅需要先进的设备，更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注，才能释放钻石全部的灵彩。
2.2钻石的分割
切工是钻石加工流程中的重要环节，分割原石包括劈割和锯切两道工序。当今世界公认的四大钻石加工中心分别是：比利时安特卫普、以色列特拉维夫、美国纽约和印度孟买。
2.2.1钻石的劈割
劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上，然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕，再把方边刀放在凹痕上，以手捶在劈刀上以合适的力敲击，钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
2.1.2划线的方法
标线分为以下三类：
(1)劈钻标线：标线指示的劈钻的方向一定是沿着钻打晶体的解理面方向，即
平行于八面体方向[4]。对于接触双晶，则要求从双晶结合缝的地方下刀（双晶面一定是八面体面）。标线的时候，标出劈开面的一边或两边，开口点用墨团标明。
(2)锯钻标线：通常沿立方体晶面方向标记，指示加工时需将钻石沿线锯开。
来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现，钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa（相当于150-200km的深度），温度为1100-1500℃。虽然理论上说，钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段，而已经开采的矿山中，大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右，表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶，钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程，这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外，地外星体对地球的撞击，产生瞬间的高温、高压，也可形成钻石，如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石，但这种作用形成的钻石并无经济价值。
(3)市场原则：即设计出市场需求最大的塚柄和比例方案，如当前市场较为流行的八心八箭切割等，以便成品钻石能快速销售。
(4)节省工作量原则：即在出成率和价值相当的前提下，尽设计节符工作量的方案，以加快出品速度和节约人员成本[2Hale Waihona Puke Baidu。
以上设计原则，可概括为“最优方案”设计原则，即满足限定条件下的最具性价比方案。
锯钻标线的设计，还跟原石—的大小有关系，如图1-2所示：对于小钻石（小于15分），采取从中间对称锯开的方式；15分-3克拉的钻石采取一大一小的不对称方式锯开；克拉以上的大钻，则需要经过多次锯切，锯掉八面体晶顶。
图1-2:(a)位于原石的中间(b)设计一枚主钻和一枚小钻(c)多次锯切，去除八面体晶顶
(3)成型钻标线：该类标线指示该钻不需要锅切和努开，只做一粒成品钻石。一般用墨团标出底尖位置，同时标出台面位置
锯钻的作在于将一枚毛坯钻石据切成多个部分分别加，尽可能的增加出成率，同时去掉位与锯切面外的瑕疵。锯钻的实际运是十七世纪的事情。当时工匠用绷紧的镶嵌着钻石粉的铁丝来进行锯钻，需要消耗大量的时间和钻石粉。著名的“摄政王”钻石头(410克拉)用属丝耗时一年时间才锯成两半。如今锯钻流程已经实现机械化，消耗的时间和材料已经显著减少。
劈钻的作用在于最大限度的提高钻石毛还的利效率，即在较少的原料损耗率以及时间消耗率下把钻石毛坯劈成若干块。《钻石加工工艺学》[5]一书中指出，以下几种情形需要考虑劈钻的设计：劈钻后的晶型比锯钻而言利用率更高、更经济。
(1)钻石瑕疵分布在劈钻可去掉，并且损失最少的部位。
(2)晶体解理面上有裂隙和包裹体等瑕。
随着科学技术的进步，激光技术、电子计算机记述的引入，可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。
3.结语
通常一颗钻石，必须经过仔细的切磨、加工，才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此，钻石的车工，直接影响钻石的价值，详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵，并充分展示钻石的美，以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤：划线、劈割、锯切、成型、抛光。由此可见，切割世界上最坚硬的宝石——钻石，不仅需要先进的设备，更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注，才能释放钻石全部的灵彩。
中国矿业大学
《矿产资源及其加工利用》
论文题目钻石是这样加工出来的
递交时间2018年5月10日
学生姓名
学号
所在院系
钻石是这样加工出来的
摘要
钻石具有优秀的光学特性和物理特性，摩氏硬度达到天然矿物的最髙等级10，折射率为2.417左右，色散值高达这些物理特性，让钻石成为了当之无愧的宝石之王。但是钻石并不是一开采出来就展示了其全部的美丽，只有经过琢磨加工的钻石，才能完全展示出它的特征，实现钻石所特有的亮光、火彩与闪烁[1]。
在传统的钻石加工工艺流程中，需由熟练的工人通过肉眼来观察钻石原石，并设计出切割方案。由人工来设计钻石原石，这对工人的熟练程度有极高要求，而且存在误差和原料浪费，并且耗时巨大。譬如著名的库里南钻石原石，即经过了非常漫长的设计过程：首先由荷兰工匠约阿斯查尔花费几个星期的时间来研究这枚巨钻原石，并按1:1的大小造一个玻璃模型[1]。经过对模型的实验，最终定了劈开方案。劈开之后的流程，仍然经过了漫长的设计和再切割，最终磨成了9粒大钻石和96粒小钻石[2]。
(3)接触双晶面上有破损。
(4)劈钻的剩余部分（晶顶、薄片等）还有利价值。
需要劈开的毛坯钻石，由工匠在设计阶段给出劈钻标线确定劈开面，将钻石坯安装在夹杆上，刻刀刻出劈开的槽，再用劈刀将其按线劈开。劈开之后的两部分钻石，依据其形状特点做下一步加(继续劈开或银锯开或开始切磨）。
2.2.2钻石的锯切
大多数钻石并不适宜劈开，这时需要用锯切开，由于只有钻石才能切割钻石，因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上，锯盘以高速旋转，即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割，大大提高了钻坯的加工效率。
图1-3将钻石原石切成两个部分
2.3钻石的车钻
锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型，即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形，或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质，所以只有钻石才能打磨钻石，而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验，把握住钻石的基本形态：三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上，然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。